Je souhaite recharger une batterie tampon lipo (2S 500 mAh) destinée à alimenter un arduino nano à partir d'un petit module solaire asiatique :
( 3 panneaux en série, la tension "a vide" se situe vers 20V et l'intensité de court-circuit vers une centaine de mA pour un ensoleillement que nous dirons basique)
J'envisage un petit module convertisseur de tension abaisseur recevant la tension du panneau solaire et fournissant une tension stable (avec limitation d'intensité) pour recharger la batterie. ( la tension serait réglée vers 8,4V et le courant max vers 200 mA)
Si j'utilise un chargeur conçu pour les lipos, j'ai des inquiétudes pour son comportement au moment d'une baisse brutale d'éclairement (nuage .... etc) .... et d'une éventuelle décharge de la batterie dans la sortie du chargeur.
Le petit convertisseur que j'utilise actuellement fonctionne parfaitement mais avec une réinjection de près de 10 mA de la batterie vers ce module en cas de baisse brutale de l'ensoleillement.
J'ai alors pensé relier le convertisseur à la batterie avec un transistor MOS (T canal N) commandé par la tension de sortie du panneau solaire (Commande C) pour couper la liaison quand le soleil est caché.
Avec un Mosfet de puissance, la chute de tension est faible à ces intensités, mais je suis gêné par la diode interne au mosfet en inverse entre drain et source; qui permet une réinjection de la batterie lipo dans le convertisseur. (vers 5 à 7 mA)
Quelqu'un connaît-il une ruse simple permettant de contourner ce pb ?
Merci pour l'info, c'est à envisager; il y ajuste quelque chose qui me gêne un peu :
Comme j'envisage une batterie 2 éléments (2S) à connecter sur l'entrée Vin, il me faudrait 2 modules indépendants et je crains d'avoir une charge asymétrique et donc un déséquilibre important. (surtout en cas de charge partielle)
bilbo83:
Peut-être tout simplement une diode en sortie du convertisseur et réglage de la tension de sortie à 8,4v après la diode, batterie connectée.
Merci pour la proposition,
C'est le plus simple, et j'ai déjà essayé ....
Effectivement il n'y a pas du tout de courant inverse; la tension après la diode est égale à celle avant la diode moins la chute de tension dans la diode conductrice . (seuil de conduction)
1 Pour une diode silicium "ordinaire" conductrice cette chute de tension évolue entre 0,75V et 0,55V selon la valeur de l'intensité, si je ne veux pas surcharger dangereusement la batterie je dois régler la tension de sortie du convertisseur vers 8,4+0,5 soit environ 8,9V
2 Pour une diode Schottky le seuil évolue plutôt entre 0,2 et 0,4V en fonction du modèle et de l'intensité, je prévois un réglage du convertisseur vers 8,6V
J'ai déjà fait fonctionner mon système plusieurs jours avec l'option 2, le seul inconvénient c'est que la fin de charge (a partir de 8V) est très très lente et que l'on perd un peu de capacité utile pour la batterie.
Mais sinon, compte-tenu que l'autodécharge d'une batterie lipo est négligeable, la solution "rustique" est de prendre l'option 2, quitte à augmenter à 750 mAh la capacité de la batterie.
C'est sans doute le choix que je retiendrais si je ne peux trouver mieux et aussi simple.
pepe:
Bonsoir
Il est grandement conseillé d'utiliser un chargeur capable de détecter les comportements anormaux de la batterie afin d'en interrompre la recharge, surtout si l'on procède à une charge rapide ou ultra-rapide.
Le lien #1 indique un chargeur à base TP4056 dont on trouve la datasheet ici :
Un spécialiste des lipos pourrait-il dire si ce circuit est satisfaisant ou s'il est à fuir ?
Un convertisseur de tension seul ne convient pas pour recharger une batterie au lithium.
Ce type de batterie nécessite d'être rechargée selon un protocole particulier, dont le non respect peut ......
Merci Pepe de m'alerter :
Pour les batteries lipo, je connais bien les précautions nécessaires, mais le convertisseur que j'utilise possède trois réglages (par pot 10 tours, ce n'est pas tout à fait celui du lien mais un modèle voisin)
il y a un réglage de la tension "a vide" c'est à dire sans intensité pour le fonctionnement CV
Il y a un règlage d'intensité max que je noterai CC. Dans ce cas pour une 500 mAh je le règle à 300 mA, mais de toutes façons la cellule solaire est elle-même limitante.
il y a un règlage de l'intensité min que je règle vers 50 mA C'est bien un convertisseur CC/CV ( caractéristique rectangulaire, source de tension ou source de courant) mais il n'est plus disponible actuellement sur le site.
Les nombreux essais que j'ai pu faire (avec des batteries d'aéromodélisme) se sont très bien passés à part l'inconvénient que j'ai signalé.
Il me faudra aussi faire surveiller la tension min par l'arduino pour ne pas risquer une décharge profonde de la batterie en cas d'ensoleillement très défavorable. (ne pas descendre en dessous de 7V par ex pour 2S)
J'avais aussi pensé à un procédé un peu barbare .... (un petit relai) ....
Un spécialiste des lipos pourrait-il dire si ce circuit est satisfaisant ou s'il est à fuir ?
Moi, ce circuit, il me plait bien :
The TP4056 is a complete constant-current/constant-voltage linear charger for single cell lithium-ion batteries. Its SOP package and low external component count make the TP4056 ideally suited for portable applications. Furthermore, the TP4056 can work within USB and wall adapter. No blocking diode is required due to the internal PMOSFET architecture and have prevent to negative Charge Current Circuit. Thermal feedback regulates the charge current to limit the die temperature during high power operation or high ambient temperature. The charge voltage is fixed at 4.2V, and the charge current can be programmed externally with a single resistor.
il parait être en situation de régler mes problèmes .... il reste que les deux éléments seraient chargés de façon indépendante.
aligote:
... Moi, ce circuit, il me plait bien ...
C'est le circuit que j'ai proposé dans la réponse #1.
Avec ce circuit, depuis plusieurs mois, je recharge souvent des batteries de 1000 et 1500 mAh sans aucun problème. Les capacités de ces batteries ne semblent pas affectées pour le moment, cette capacité étant dépendante du nombre de charges ainsi que de son mode.
Avec ce circuit, depuis plusieurs mois, je recharge souvent des batteries de 1000 et 1500 mAh sans aucun problème. Les capacités de ces batteries ne semblent pas affectées pour le moment, cette capacité étant dépendante du nombre de charges ainsi que de son mode.
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S'agit-il de batteries à plusieurs éléments ? (2S..3S..)
Concernant l'espérance de vie d'une batterie lipo, l'habitude que j'en ai me fait penser que :
Une batterie lipo ne supporte pas la décharge profonde (U<3V par élément), surtout aux fortes intensités.
Elle supporte encore moins une charge à tension trop élévée. (>4,2V par élément avec une tolérance de 30 mV) Dans ce cas le risque d'échauffement et incendie est notable pour un dépassement important.
Elle n'aime pas les charges trop rapides (<1h) et encore moins une recharge immédiatement après un usage intensif.
Elle n'aime pas les intensités trop importante (risque de gonflement) Par exemple une batterie "basique" de 2200 mAh donnée pour 20C ne doit pas débiter plus de 20x2,2 soit 44A et encore pas trop longtemps. (quelques s)
La résistance interne qui limite l'usage aux courants forts est très dépendante de la température. (Elle peut largement doubler entre 25 °C et 5°C)
Le stockage long doit se faire à température pas trop élevée et pour une tension de l'ordre de 3,8V/élément.
Etc ....etc.
Bon je vais commander quelques petits modules du post #1 et je ferai des essais.
Merci encore à tous pour la mutualisation des connaissances et la collaboration fructueuse.
aligote:
S'agit-il de batteries à plusieurs éléments ? (2S..3S..) ...
Non, j'ai des batteries de 3.7 V.
aligote:
... - Une batterie lipo ne supporte ...
C'est bien connu que ces batteries ne supportent rien . Pour autant, avec quelques précautions, elles s'avèrent bien utiles.
Avec le petit chargeur dont je parle, j'ai suivi une fois la fin de charge : elle se fait en diminution progressive du courant jusqu'à ce que la batterie aie sa tension de charge max, alors le courant tombe à zéro.
Il m'est arrivé une fois de décharger complètement une batterie à son courant nominal. Quand je m'en suis aperçu, la tension à ses bornes était vraiment nulle. Je l'ai mise de côté et quelques heures après, m'inquiétant de son sort, j'ai re-mesuré la tension : elle était remontée à 2.6 V. Je pense qu'au final elle n'a pas été déchargée complètement, c'est le circuit de protection associé qui a dû jouer son rôle et a disjoncté.
J'en ai une qui a gonflé. Je m'en sers toujours (charges et décharges). Elle est toujours performante.
... Mais quelle est la batterie qui ne demande pas un minimum de précautions.
Il m'est arrivé une fois de décharger complètement une batterie à son courant nominal. Quand je m'en suis aperçu, la tension à ses bornes était vraiment nulle. Je l'ai mise de côté et quelques heures après, m'inquiétant de son sort, j'ai re-mesuré la tension : elle était remontée à 2.6 V. Je pense qu'au final elle n'a pas été déchargée complètement, c'est le circuit de protection associé qui a dû jouer son rôle et a disjoncté.
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Probablement, cela m'est aussi arrivé avec une batterie pour l'aéromodélisme - donc apte aux courants forts et sans protection -
Comme la décharge avait été plutôt lente (sur une ampoule) je suppose que les dégâts ont été minimisés.
J'ai pu la recharger mais ses capacités à produire des intensités élevées n'ont pas été restaurées.
Donc retraite pour alimenter des bidouilles et exit l'usage en aéromodélisme.
. Pour autant, avec quelques précautions, elles s'avèrent bien utiles.